無線網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)展幀的方法和設(shè)置的制作方法
【專利摘要】實(shí)施例提供幀擴(kuò)展來產(chǎn)生具有短媒體訪問控制（MAC）首標(biāo)的短幀以促進(jìn)無線通信裝置的傳送。許多實(shí)施例包括MAC子層邏輯，用于構(gòu)造短幀。在一些實(shí)施例中，該MAC子層可確定短MAC首標(biāo)，其包括：指示擴(kuò)展幀的類型字段；指示短管理、數(shù)據(jù)或控制幀的子類型；和指示特定類型的短管理、數(shù)據(jù)或控制幀的幀擴(kuò)展。一些實(shí)施例可將短幀或短幀格式存儲在存儲器、邏輯中，或采用促進(jìn)短幀的傳送的另一個方式存儲。一些實(shí)施例可接收并且檢測與短幀的通信。另外的實(shí)施例可產(chǎn)生并且傳送具有短幀的通信。
【專利說明】無線網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)展幀的方法和設(shè)置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例屬于無線通信的領(lǐng)域。更特定地，實(shí)施例屬于無線發(fā)射器與接收器之間的通信協(xié)議的領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]圖1描繪包括多個通信裝置的無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例，該多個通信裝置包括多個固定或移動通信裝置；
圖1A描繪用于在無線通信裝置之間建立通信的具有短幀擴(kuò)展的短幀的實(shí)施例； 圖1B描繪用于在無線通信裝置之間建立通信的具有短幀擴(kuò)展的短幀的備選實(shí)施例；圖1C描繪用于在無線通信裝置之間建立通信的具有短幀擴(kuò)展的短幀的另一個備選實(shí)施例；
圖1D描繪對于具有短幀擴(kuò)展的短幀(例如在圖1A-C中圖示的短幀)的類型和子類型指派的表格的實(shí)施例；
圖1E描繪對于具有短幀擴(kuò)展的短幀(例如在圖1A-C中圖示的短幀)的類型、子類型和中貞擴(kuò)展值的表格的實(shí)施例；
圖2描繪用于產(chǎn)生、傳送、接收和解釋具有短幀擴(kuò)展的短幀的設(shè)備的實(shí)施例；
圖3描繪產(chǎn)生短幀的流程圖的實(shí)施例；以及
圖4A-B描繪傳送、接收和解釋具有如在圖2中圖示的短幀的通信的流程圖的實(shí)施例。【具體實(shí)施方式】
[0003]下面是在附圖中描繪的新穎實(shí)施例的詳細(xì)描述。然而，提供的細(xì)節(jié)量不意在限制描述的實(shí)施例的預(yù)期變化；正相反，權(quán)利要求和詳細(xì)描述要涵蓋落入如由附上的權(quán)利要求限定的本教導(dǎo)的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和備選項(xiàng)。下文的詳細(xì)描述設(shè)計(jì)成使這樣的實(shí)施例能被具有本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)的人所理解。
[0004]對“一個實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”等的引用指示這樣描述的本發(fā)明的實(shí)施例可包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不是每個實(shí)施例都一定包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，短語“在一個實(shí)施例中”的重復(fù)使用不一定指相同的實(shí)施例，但它可如此。
[0005]如在本文使用的，除非另外規(guī)定，使用序數(shù)形容詞“第一”、“第二”、“第三”等來描述公共對象，這僅指示指代類似對象的不同實(shí)例，并且不意在暗指這樣描述的對象必須在時間上、空間上、采用排序或采用任何其它方式處于給定序列中。
[0006]實(shí)施例提供幀擴(kuò)展來產(chǎn)生具有短媒體訪問控制(MAC)首標(biāo)的幀以促進(jìn)對于無線通信裝置的通信。許多實(shí)施例對于第一通信裝置包括MAC子層邏輯，用于構(gòu)造包括短MAC首標(biāo)的幀。在許多實(shí)施例中，MAC子層邏輯可基于在存儲器中存儲的擴(kuò)展幀格式而確定具有短MAC首標(biāo)的幀。在一些實(shí)施例中，MAC子層邏輯可確定短MAC首標(biāo)，其包括:指示擴(kuò)展幀的類型字段；指示短管理、數(shù)據(jù)或控制幀的子類型字段；和指示特定類型的短管理、數(shù)據(jù)或控制幀的短幀擴(kuò)展字段。實(shí)施例可確定并且傳送和/或接收以及解釋短幀。
[0007]一些實(shí)施例對于電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)802.1Iah系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)I兆赫(MHz)信道帶寬。在這樣的實(shí)施例中的最低數(shù)據(jù)速率可以是近似6.5兆位每秒(Mbps)除以20=325千位每秒(Kbps)。如果使用雙倍重復(fù)編碼，最低數(shù)據(jù)速率下降到162.5Kbps。在許多實(shí)施例中，最低物理層(PHY)速率用于信標(biāo)和控制幀傳送。盡管降低數(shù)據(jù)速率可增加傳送范圍，傳送包要花費(fèi)長得多的時間。根據(jù)一個實(shí)施例，協(xié)議的效率通過使包的MAC首標(biāo)減少為短MAC首標(biāo)而提高，這可以使小型電池供電無線裝置(例如，傳感器)能夠使用W1-Fi以非常低功耗連接到因特網(wǎng)。
[0008]一些實(shí)施例可利用無線保真(W1-Fi)網(wǎng)絡(luò)普遍存在性，從而實(shí)現(xiàn)新的應(yīng)用，其除其他獨(dú)特特性外通常還需要非常低的功耗。W1-Fi大體上指以下裝置，其實(shí)現(xiàn)IEEE802.11-2007，信息技術(shù)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)-系統(tǒng)之間的電信和信息交換-局域和城域網(wǎng)-特定要求-部分11:無線LAN媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范(http: //standards, ieee.0rg/getieee802/download/802.11-2007.pdf )和其他相關(guān)無線標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]若干實(shí)施例包括接入點(diǎn)(AP)和/或AP或站(STA)的客戶端，例如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、工作站、筆記本電腦、移動裝置(膝上型電腦、智能電話、平板電腦及類似物)以及傳感器、儀表、控制、儀器、監(jiān)視器、電器及類似物。一些實(shí)施例可提供例如戶內(nèi)和/或戶外“智能”電網(wǎng)和傳感器服務(wù)。例如，一些實(shí)施例可提供計(jì)量站以從傳感器收集數(shù)據(jù)，這些傳感器計(jì)量對于特定區(qū)域內(nèi)的家庭或多個家庭的電、水、氣和/或其他公用事業(yè)的使用并且將這些服務(wù)的使用無線傳送到儀表變電站。另外的實(shí)施例可從家庭健康護(hù)理、診所或醫(yī)院的傳感器收集數(shù)據(jù)用于對患者監(jiān)視健康護(hù)理相關(guān)事件和生命體征，例如跌倒檢測、藥瓶監(jiān)測、體重監(jiān)測、睡眠呼吸暫停、血糖水平、心律及類似物。為這樣的服務(wù)設(shè)計(jì)的實(shí)施例大體上需要比在IEEE 802.lln/ac系統(tǒng)中提供的低得多的數(shù)據(jù)速率和低得多(超低)的功耗。
[0010]本文描述的邏輯、模塊、裝置和接口可執(zhí)行可在硬件和/或代碼中實(shí)現(xiàn)的功能。硬件和/或代碼可包括設(shè)計(jì)成完成功能性的軟件、固件、微代碼、處理器、狀態(tài)機(jī)、芯片集或其組合。
[0011]實(shí)施例可促進(jìn)無線通信。一些實(shí)施例可包括低功率無線通信，像Bluetooth?、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、在網(wǎng)絡(luò)、消息發(fā)送系統(tǒng)和智能裝置中的通信用于促進(jìn)這樣的裝置之間的交互。此外，一些無線實(shí)施例可包含單個天線，而其他實(shí)施例可采用多個天線。例如，多輸入和多輸出(MIMO)是使用無線電信道，經(jīng)由發(fā)射器和接收器兩者處的多個天線輸送信號以提高通信性能。
[0012]盡管下文描述的特定實(shí)施例中的一些將參考具有特定配置的實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將認(rèn)識到本公開的實(shí)施例可有利地用具有相似爭議或問題的其他配置來實(shí)現(xiàn)。
[0013] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，示出有無線通信系統(tǒng)1000的實(shí)施例。該無線通信系統(tǒng)1000包括可以是導(dǎo)線或無線連接到網(wǎng)絡(luò)1005的通信裝置1010。該通信裝置1010可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1005與多個通信裝置1030、1050和1055無線通信。通信裝置1010可包括接入點(diǎn)。通信裝置1030可包括低功率通信裝置，例如傳感器、消費(fèi)者電子裝置、個人移動裝置或類似物。并且通信裝置1050和1055可包括傳感器、站、接入點(diǎn)、集線器、交換機(jī)、路由器、計(jì)算機(jī)、膝上型電腦、筆記本電腦、蜂窩電話、智能電話、PDA (個人數(shù)字助理)或其他有無線能力的裝置。從而，通信裝置可以是移動或固定的。例如，通信裝置1010可包括對于家庭社區(qū)內(nèi)的水消耗的計(jì)量變電站。社區(qū)內(nèi)的家庭中的每個可包括例如通信裝置1030等傳感器并且通信裝置1030可與水表使用儀表集成或耦合于它。
[0014]初始，通信裝置1030可從通信裝置1010接收短幀。該短幀可以是具有短MAC首標(biāo)的幀，其識別為擴(kuò)展類型幀并且在當(dāng)前通信中是例如短信標(biāo)幀等短管理幀。之后，通信裝置1030可傳送例如短關(guān)聯(lián)請求幀等短管理幀來與通信裝置1010關(guān)聯(lián)。通信裝置1010可傳送例如短關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀等短管理幀來使通信裝置1030與通信裝置1010關(guān)聯(lián)。
[0015]一旦通信裝置1030與通信裝置1010關(guān)聯(lián)，通信裝置1030可定期將短數(shù)據(jù)幀傳送到通信裝置1010。通信裝置1030還可定期從計(jì)量變電站的通信裝置1010接收短信標(biāo)幀來傳送與用水有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0016]在另外的實(shí)施例中，通信裝置1010可促進(jìn)數(shù)據(jù)卸載。例如，是低功率傳感器的通信裝置可包括數(shù)據(jù)卸載方案，用于例如經(jīng)由W1-F1、另一個通信裝置、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或類似物通信，以用于減少在等待訪問例如計(jì)量站時消耗的功耗和/或提高帶寬可用性的目的。從例如計(jì)量站等傳感器接收數(shù)據(jù)的通信裝置可包括數(shù)據(jù)卸載方案，用于例如經(jīng)由W1-F1、另一個通信裝置、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或類似物通信，以用于減少網(wǎng)絡(luò)1005的擁擠的目的。
[0017]網(wǎng)絡(luò)1005可代表許多網(wǎng)絡(luò)的互連。例如，網(wǎng)絡(luò)1005可與例如因特網(wǎng)等廣域網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)耦合并且可使經(jīng)由一個或多個集線器、路由器或交換機(jī)有線或無線互連的本地裝置互連。在本實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)1005使通信裝置1010、1030、1050和1055通信耦合。
[0018]通信裝置1010和1030分別包括存儲器1011和1031以及媒體訪問控制(MAC)子層邏輯1018和1038。存儲器1011、1031可包括存儲介質(zhì)，例如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、只讀存儲器(ROM)、緩沖器、寄存器、高速緩存、閃速存儲器、硬盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器或類似物。存儲器1011、1031可 存儲例如短幀等幀和/或短幀結(jié)構(gòu)或其部分。此外，存儲器1011和1031可包括這樣的數(shù)據(jù)，其使類型、子類型和短擴(kuò)展字段的值與特定類型的管理、數(shù)據(jù)和控制幀相關(guān)。例如，存儲器可包括擴(kuò)展幀類型為11、數(shù)據(jù)幀子類型為0011的值的指示，和特定類型的數(shù)據(jù)幀例如短數(shù)據(jù)無爭用可輪詢(短數(shù)據(jù)+CF-Poll)幀為0010或短無爭用可確認(rèn)無爭用可輪詢(Short+CF-Ack+ CF-Poll (無數(shù)據(jù)))幀為0111的指示。圖1D圖示對于管理、數(shù)據(jù)和控制幀的類型和子類型值指派的表格1100的實(shí)施例。并且圖1E圖示短幀擴(kuò)展值的表格1200的實(shí)施例。注意這些表格包括是說明性的值，因此實(shí)施例可使用這些值和/或其他值用于類型、子類型和短擴(kuò)展字段的指派。
[0019]MAC子層邏輯1018、1038可包括邏輯，用于實(shí)現(xiàn)通信裝置1010、1030的數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層的功能性。MAC子層邏輯1018、1038可產(chǎn)生例如短管理幀、短數(shù)據(jù)幀和短控制幀等幀，并且物理層邏輯1019、1039可基于這些幀產(chǎn)生物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(prou)。更具體地，幀構(gòu)造器1012和1032可產(chǎn)生短幀并且物理層邏輯1019、1039的數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器可將短幀與前導(dǎo)碼封裝來產(chǎn)生PPDU用于經(jīng)由例如收發(fā)器(RX/TX)1020和1040等物理層裝置而傳送。
[0020]短幀1014 (也稱為MAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU))可包括管理幀。例如，幀構(gòu)造器1013可產(chǎn)生例如短信標(biāo)幀等管理幀來將通信裝置1010識別為具有例如網(wǎng)絡(luò)的支持?jǐn)?shù)據(jù)速率、隱私設(shè)置、服務(wù)質(zhì)量支持(QoS)、功率節(jié)省特征、交叉支持和服務(wù)集識別(SSID)等能力來識別到通信裝置1030的網(wǎng)絡(luò)。
[0021]MAC子層邏輯1018可產(chǎn)生具有設(shè)置為11的類型字段值、設(shè)置為0010的子類型字段值和設(shè)置為OlOl的短擴(kuò)展字段值的短幀1014來識別作為短信標(biāo)幀的幀。在一些實(shí)施例中，MAC子層邏輯1018可將短擴(kuò)展字段值作為緊跟幀控制字段的字段而插入幀的MAC首標(biāo)中。在其他實(shí)施例中，MAC子層邏輯可將短擴(kuò)展字段值插入短幀1014的MAC首標(biāo)中的持續(xù)時間字段的位B12至B15中。在另外的實(shí)施例中，MAC子層邏輯1018可將短擴(kuò)展字段的值插入MAC首標(biāo)的幀控制字段的位B8-B11中。
[0022]通信裝置1010、1030、1050和1055可每個包括收發(fā)器，例如收發(fā)器1020和1040。每個收發(fā)器1020、1040包括RF發(fā)射器和RF接收器。每個RF發(fā)射器將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)加在RF頻率上用于通過電磁輻射傳送數(shù)據(jù)。RF接收器在RF頻率接收電磁能量并且從其中提取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0023]圖1可描繪許多不同的實(shí)施例，其包括具有例如四個空間流的多輸入多輸出(MMO)系統(tǒng)，并且可描繪簡并系統(tǒng)，其中通信裝置1010、1030、1050和1055中的一個或多個包括具有單個天線的接收器和/或發(fā)射器，其中包括單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)、單輸入多輸出(SMO)系統(tǒng)和多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)。
[0024]在許多實(shí)施例中，收發(fā)器1020和1040實(shí)現(xiàn)正交頻分復(fù)用(OFDM)。OFDM是對多個載波頻率上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼的方法。OFDM是用作數(shù)字多載波調(diào)制方法的頻分復(fù)用方案。大量緊密間隔的正交子載波信號用于輸送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分成若干并行數(shù)據(jù)流或信道(每個子載波一個)。每個子載波用調(diào)制方案以低符號速率來調(diào)制，從而維持與相同帶寬中常規(guī)的單載波調(diào)制方案相似的總數(shù)據(jù)速率。
[0025]OFDM系統(tǒng)使用若干載波或“音調(diào)”用于包括數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻、保護(hù)和歸零的功能。數(shù)據(jù)音調(diào)用于經(jīng)由信道中的一個在發(fā)射器與接收器之間傳輸信息。導(dǎo)頻音調(diào)用于維持信道并且可提供關(guān)于時間/頻率的信息和信道跟蹤。保護(hù)音調(diào)可在傳送期間插入例如短訓(xùn)練字段(STF)和長訓(xùn)練字段(LTF)符號等的符號之間來避免符號間干擾(ISI)，符號間干擾(ISI)可能產(chǎn)生于多路徑失真。這些保護(hù)音調(diào)還幫助信號遵循頻譜掩蔽(spectral mask)。直流分量(DC)的歸零可用于簡化直接轉(zhuǎn)換接收器設(shè)計(jì)。
[0026]在一些實(shí)施例中，通信裝置1010可選地包括數(shù)字波束形成器(DBF) 1022，如由虛線指示的。該DBF 1022將信息信號變換成要施加于天線陣列1024的元件的信號。該天線陣列1024是個體獨(dú)立可激發(fā)天線元件的陣列。施加于天線陣列1024的元件的信號促使天線陣列1024輻射一至四個空間信道。這樣形成的每個空間信道可輸送信息到通信裝置1030、1050和1055中的一個或多個。相似地，通信裝置1030包括收發(fā)器1040，用于從通信裝置1010接收信號并且將信號傳送到通信裝置1010。收發(fā)器1040可包括天線陣列1044以及可選地包括DBF 1042。
[0027]圖1A描繪對于例如圖1中的通信裝置1010、1030、1050和1055等無線通信裝置之間的通信的短幀1060的實(shí)施例。該短幀1060可包括幀控制字段1062、短幀擴(kuò)展字段1064、持續(xù)時間字段1066、其他MAC首標(biāo)字段1068、幀主體1074和幀檢查序列(FCS)字段1076。MAC首標(biāo)1061可包括幀控制字段1062、短幀擴(kuò)展字段1064、持續(xù)時間字段1066和其他MAC首標(biāo)字段1068。幀控制字段1062可以是兩個八位字節(jié)并且可識別幀的類型和子類型，例如擴(kuò)展類型和短幀子類型。短幀擴(kuò)展字段1064可以是I個八位字節(jié)并且可包括用于識別特定管理類型幀、數(shù)據(jù)類型幀或控制類型幀的值。圖1D包括表格1200，用于圖示對于類型和子類型字段的值的示例，以及對于管理、數(shù)據(jù)和控制類型幀的短擴(kuò)展字段的值的范圍。[0028]短幀1060的MAC首標(biāo)1061還可包括持續(xù)時間字段1066，其是2個八位字節(jié)并且可包括例如網(wǎng)絡(luò)分配矢量值等持續(xù)時間。在持續(xù)時間字段1066后，MAC首標(biāo)1061可包括其他MAC首標(biāo)字段1068。這些其他MAC首標(biāo)字段1068可包括例如一個或多個地址字段、識別字段、控制字段或類似物。
[0029]在一些實(shí)施例(例如短數(shù)據(jù)幀的實(shí)施例)中，短幀1060可包括幀主體1074。該幀主體1074可以是可變數(shù)量的八位字節(jié)并且可包括數(shù)據(jù)元素、控制元素或參數(shù)和能力。
[0030]在許多實(shí)施例中，短幀1060可包括幀檢查序列(FCS)字段1076。該FCS字段1076可以是四個八位字節(jié)并且可包括添加到短幀1060用于錯誤檢測和校正的附加校驗(yàn)和字符。
[0031]圖1B圖示短幀1080的備選實(shí)施例。該短幀1080可包括MAC首標(biāo)1081、幀主體1092和FCS 1094。該MAC首標(biāo)1081可包括幀控制字段1082、持續(xù)時間字段1084和其他MAC首標(biāo)字段1090。幀控制字段1082可以是兩個八位字節(jié)并且可識別幀的類型和子類型，例如擴(kuò)展類型和短幀子類型。
[0032]持續(xù)時間字段1084可以是2個八位字節(jié)并且可包括持續(xù)時間字段1086值，例如網(wǎng)絡(luò)分配矢量值，或關(guān)聯(lián)識別(AID)，其是一個八位字節(jié)并且在位B0-B11。持續(xù)時間值可通過利用八分之一微秒時間單位來代替典型的一微秒時間單位而被截短。AID值可從13位截短到12位。持續(xù)時間字段1084還可包括短幀擴(kuò)展字段1088 (其是I個八位字節(jié)、駐存在位B12-15)，并且可包括用于識別特定管理類型幀、數(shù)據(jù)類型幀或控制類型幀的值，例如在圖1D-E中在表格1200和1300中示出的類型、子類型和短幀擴(kuò)展值。
[0033]MAC首標(biāo) 1081還可包括其他MAC首標(biāo)字段1090和FCS 1094。注意在圖1A-C中圖示的八位字節(jié)的數(shù)量和位的數(shù)量在一些實(shí)施例中描述字段的長度。其他實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)不同的長度字段。
[0034]圖1C描繪用于在無線通信裝置之間建立通信的具有短幀擴(kuò)展的短幀1100的另一個備選實(shí)施例。該短幀1100可包括MAC首標(biāo)1101、幀主體1114、FCS。MAC首標(biāo)1101可包括幀控制字段1102和其他MAC首標(biāo)字段1112。該幀控制字段1102可包括協(xié)議版字段1104、類型字段1106、子類型字段1108、短幀擴(kuò)展1109和其他幀控制位1110。該協(xié)議版字段1104在長度上可以是兩個位(BO-Bl)并且在大小和放置上可以是不變的。協(xié)議版字段1104的值可代表幀所代表的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的修正。修正水平將在新的修正與之前的編輯協(xié)議版之間存在基本不兼容時增加，因此接收具有比它所支持的更高修正水平的幀的MAC子層邏輯(例如MAC子層邏輯1038)應(yīng)丟棄該幀。由MAC子層邏輯(例如通信裝置1030的MAC子層邏輯1038)的接收暗指幀內(nèi)容是有效的，并且協(xié)議版字段1104值受到支持，而沒有關(guān)于幀尋址或關(guān)于MAC首標(biāo)中的幀類型或其他字段對于已接收幀的MAC子層邏輯是否有意義的暗示。
[0035]類型字段1106在長度上可以是兩個位(B2-B3)并且可識別作為例如擴(kuò)展類型的短幀1100的類型。子類型字段1108在長度上可以是四個位(B4-B7)并且可識別作為例如管理幀、數(shù)據(jù)幀或控制幀的短幀1100的子類型。短幀擴(kuò)展字段1109在長度上可以是四個位(B8-B11)并且可識別特定類型的管理幀、數(shù)據(jù)幀或控制幀，例如在圖1D-E中在表格1200和1300中示出的類型、子類型和短幀擴(kuò)展值。
[0036]在短幀擴(kuò)展字段1109之后在長度上可以是四個位(B12-B15)，其可用于額外的幀控制字段參數(shù)。MAC首標(biāo)1101還可包括其他MAC首標(biāo)字段1110并且短幀1100可以FCS1116結(jié)束。
[0037]現(xiàn)在參考圖1D和1E，示出有表格1200和1300，其指示短幀的類型和子類型值以及短幀擴(kuò)展值，例如在圖1A-C中圖示的短數(shù)據(jù)幀。注意示出的值是為了說明目的并且可以是滿足類型和子類型字段1106和1108和短幀擴(kuò)展字段的長度要求或如在其他實(shí)施例中限定的其他長度要求的任何值。
[0038]圖2描繪用于產(chǎn)生、傳送、接收和解釋幀中的裝置概況指數(shù)元素的設(shè)備的實(shí)施例。該設(shè)備包括與媒體訪問控制(MAC)子層邏輯201耦合的收發(fā)器200。該MAC子層邏輯201可確定幀并且物理層(PHY)邏輯250可通過將幀與前導(dǎo)碼封裝來確定PPDU以經(jīng)由收發(fā)器200傳送。
[0039]在許多實(shí)施例中，MAC子層邏輯201可包括幀構(gòu)造器202，用于產(chǎn)生幀(MPDU)，例如在圖1A-C中圖示的短幀中的一個。短幀可包括:指示擴(kuò)展類型的數(shù)據(jù)，例如11 ;指示擴(kuò)展幀類型的子類型，例如管理幀(例如，0010 )、數(shù)據(jù)幀(例如，0011)或控制幀(例如，0100 );和指示特定類型的管理幀、數(shù)據(jù)幀或控制幀(例如，0100)的短幀擴(kuò)展。短幀格式、字段值和/或短幀可由例如通信裝置1010等接入點(diǎn)和例如圖1中的通信裝置1030等站來維持。例如，在一些實(shí)施例中，幀構(gòu)造器202可產(chǎn)生這樣的幀，其包括MAC首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段。在一些實(shí)施例中，幀構(gòu)造器202可在MAC首標(biāo)的持續(xù)時間字段中產(chǎn)生短擴(kuò)展字段。并且在一些實(shí)施例中，幀構(gòu)造器202可在MAC首標(biāo)的幀控制字段中產(chǎn)生短擴(kuò)展字段。
[0040]PHY邏輯250可包括數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器203。數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器203可確定前導(dǎo)碼來封裝MPDU以產(chǎn)生PPDU。在許多實(shí)施例中，數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器203可基于通過與目的地通信裝置的交互而選擇的通信參數(shù)來創(chuàng)建前導(dǎo)碼。 [0041]收發(fā)器200包括接收器204和發(fā)射器206。該發(fā)射器206可包括編碼器208、調(diào)制器210、OFDM 212和DBF 214中的一個或多個。發(fā)射器206的編碼器208用例如二進(jìn)制卷積編碼(BCC)、低密度奇偶校驗(yàn)編碼(LDPC)和/或類似物從MAC子層邏輯202接收并且編碼預(yù)定要傳送的數(shù)據(jù)。調(diào)制器210可從編碼器208接收數(shù)據(jù)并且可將接收的數(shù)據(jù)塊加在具有選擇頻率的正弦曲線上，例如經(jīng)由將數(shù)據(jù)塊映射在該正弦曲線的對應(yīng)離散幅度集或正弦曲線的離散相位集或相對于正弦曲線的頻率的離散頻移集內(nèi)。調(diào)制器210的輸出被饋送到正交頻分復(fù)用器(OFDM) 212，其將來自調(diào)制器210的調(diào)制數(shù)據(jù)加在多個正交子載波上。并且，OFDM 212的輸出可饋送到數(shù)字波束形成器(DBF) 214來形成多個空間信道并且獨(dú)立操縱每個空間信道來使傳送到多個用戶終端中的每個和從其接收的信號功率最大化。
[0042]收發(fā)器200還可包括連接到天線陣列218的雙工器216。從而，在該實(shí)施例中，單個天線陣列用于傳送和接收兩者。在傳送時，信號經(jīng)過雙工器216并且用上變頻的信息承載信號來驅(qū)動天線。在傳送期間，雙工器216防止要傳送的信號進(jìn)入接收器204。在接收時，由天線陣列接收的信息承載信號經(jīng)過雙工器216來將來自天線陣列的信號交付給接收器204。雙工器216然后防止接收的信號進(jìn)入發(fā)射器206。從而，雙工器216作為交換機(jī)操作以使天線陣列元件交替地連接到接收器204和發(fā)射器206。
[0043]天線陣列218使信息承載信號輻射到隨時間變化的電磁能量(其可以被接收器的天線接收)空間分布內(nèi)。接收器然后可以提取所接收的信號的信息。
[0044]收發(fā)器200可包括接收器204，用于接收、解調(diào)和解碼信息承載信號。接收器204可包括DBF 220,OFDM 222、解調(diào)器224和解碼器226中的一個或多個。接收的信號從天線元件218饋送到數(shù)字波束形成器(DBF) 220。DBF 220將N個天線信號變換成L個信息信號。DBF 220的輸出被饋送到OFDM 222。OFDM 222從信息承載信號被調(diào)制到的多個子載波提取信號信息。解調(diào)器224使接收的信號解調(diào)，從而從接收的信號提取信息內(nèi)容來產(chǎn)生未解調(diào)的信息信號。并且，解碼器226對來自解調(diào)器224的所接收的數(shù)據(jù)解碼并且將解碼信息(MPDU)傳送到MAC子層邏輯201。
[0045]本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù) 人員將認(rèn)識到收發(fā)器可包括未在圖2中示出的許多額外功能并且接收器204和發(fā)射器206可以是截然不同的裝置而不是組裝成一個收發(fā)器。例如，收發(fā)器的實(shí)施例可包括動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、參考振蕩器、濾波電路、同步電路、交織器和解交織器、可能地多個頻率轉(zhuǎn)換級和多個放大級，等。此外，在圖2中示出的功能中的一些可集成。例如，數(shù)字波束形成可與正交頻分復(fù)用集成。
[0046]MAC子層邏輯201可解析MPDU以通過確定類型值、子類型值和短幀擴(kuò)展值來確定特定類型的幀。MAC子層邏輯201然后可根據(jù)該特定類型的幀來利用短幀的幀主體。例如，如果短幀是短管理幀，幀主體可包括對傳送的源站的通信偏好而設(shè)置的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，幀主體可包括與業(yè)務(wù)偏好(例如源站請求接入點(diǎn)代表源站作出響應(yīng)所針對的業(yè)務(wù))有關(guān)的信息。
[0047]圖3描繪產(chǎn)生或用別的方式確定短幀的流程圖300的實(shí)施例。該流程圖300開始于媒體訪問控制(MAC)子層邏輯確定短幀的幀控制字段(元素305)。在一些實(shí)施例中，MAC子層邏輯可確定協(xié)議版字段是標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前修正、類型是擴(kuò)展幀(例如值11)、子類型是短幀類型(例如對于數(shù)據(jù)幀的值0011)和其他信息。
[0048]MAC子層邏輯可確定短幀擴(kuò)展字段值(元素310)并且MAC子層邏輯可將短幀擴(kuò)展字段值插入MAC首標(biāo)中(元素315)。在一些實(shí)施例中，短幀擴(kuò)展字段值可作為例如四個位而插入幀控制字段(例如在圖1C中圖示的短幀1100的幀控制字段1102)中。在另外的實(shí)施例中，短幀擴(kuò)展字段值可作為例如四個位而插入持續(xù)時間字段或AID字段(例如在圖B中圖示的短幀擴(kuò)展字段1088)中。在這樣的實(shí)施例中，MAC子層邏輯還可通過例如利用大于一微秒的持續(xù)時間單位來確定截短的持續(xù)時間值或通過例如使AID散列或另外采用可以由接收通信裝置解碼這樣的方式壓縮AID而確定AID。在其他實(shí)施例中，短幀擴(kuò)展字段值可作為例如四個位而插入MAC首標(biāo)中的獨(dú)立字段(例如在圖1A中圖示的幀控制字段1062)中。
[0049]MAC子層邏輯可確定短幀的剩余部分(元素320)。例如，MAC子層邏輯可產(chǎn)生幀控制字段的剩余部分以及MAC首標(biāo)的剩余部分，例如功率管理字段值、受保護(hù)幀字段值和順序字段值、更多數(shù)據(jù)字段值和/或類似物。
[0050]MAC子層邏輯可確定幀主體(元素325)。在許多實(shí)施例中，確定字段可包括從存儲介質(zhì)檢索這些字段以包括在幀中。在其他實(shí)施例中，包括在這樣的字段中的值可存儲在例如只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、高速緩存、緩沖器、寄存器或類似物等存儲介質(zhì)中。在另外的實(shí)施例中，字段中的一個或多個可硬編碼到MAC子層邏輯、PHY邏輯，或可用別的方式可用于插入幀內(nèi)。在再其他實(shí)施例中，MAC子層邏輯可分別基于訪問值的指示而產(chǎn)生短信標(biāo)幀的字段的值。
[0051]在確定短幀的其他部分后，MAC子層邏輯可確定幀檢查序列(FCS)字段值(元素335)以在接入點(diǎn)提供糾錯。[0052]圖4A-B描繪傳送、接收和解釋具有短幀(如在圖1A-C中圖示的短幀)的通信的流程圖400和450的實(shí)施例。參考圖4A，流程圖400可以開始于從幀構(gòu)造器接收幀(包括指示擴(kuò)展類型和擴(kuò)展幀類型、例如管理幀、數(shù)據(jù)幀或控制幀的短幀控制字段)。通信裝置的MAC子層邏輯可產(chǎn)生作為管理幀的幀以發(fā)送到接入點(diǎn)并且可將幀作為MPDU傳遞到數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器，其將數(shù)據(jù)變換成可以傳送到接入點(diǎn)的包。該數(shù)據(jù)單元構(gòu)造器可產(chǎn)生前導(dǎo)碼來封裝PSDU(來自幀構(gòu)造器的MPDU)以形成PPDU用于傳送(元素405)。在一些實(shí)施例中，超過一個的MPDU可封裝在PPDU中。
[0053]PPDU然后可傳送到物理層裝置，例如圖2中的發(fā)射器206或圖1中的收發(fā)器1020、1040，因此PPDU可轉(zhuǎn)換成通信信號(元素410)。發(fā)射器然后可經(jīng)由天線傳送通信信號(元素415)。[0054]參考圖4B，流程圖450開始于接入點(diǎn)的接收器(例如圖2中的接收器204)經(jīng)由一個或多個天線(例如天線陣列218的天線元件)接收通信信號(元素455)。接收器可根據(jù)在前導(dǎo)碼中描述的過程將通信信號轉(zhuǎn)換成MPDU (元素460)。更具體地，接收的信號從一個或多個天線饋送到DBF，例如DBF 220。DBF將天線信號變換成信息信號。DBF的輸出被饋送到OFDMJf^BOFDM 222。OFDM從信息承載信號被調(diào)制到的多個子載波提取信號信息。然后，解調(diào)器(例如解調(diào)器224)經(jīng)由例如BPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM、QPSK或SQPSK解調(diào)信號信息。并且解碼器(例如解碼器226)經(jīng)由例如BCC或LDPC對來自解調(diào)器的信號信息解碼來提取MPDU (元素460)并且將MPDU傳送到例如MAC子層邏輯202等MAC子層邏輯(元素465)。
[0055]MAC子層邏輯可從MPDU確定短幀字段值(元素470)，例如圖1A-C中的短幀1060字段、短幀1080字段或短幀1100字段。例如，MAC子層邏輯可確定短幀字段值，例如短幀的類型、子類型和短幀擴(kuò)展字段值。
[0056]另一個實(shí)施例實(shí)現(xiàn)為用于實(shí)現(xiàn)參考圖1-4描述的系統(tǒng)和方法的程序產(chǎn)品。一些實(shí)施例可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例或包含硬件和軟件元件兩者的實(shí)施例的形式。一個實(shí)施例采用軟件實(shí)現(xiàn)，該軟件包括但不限于固件、常駐軟件、微代碼等。
[0057]此外，實(shí)施例可以采取從計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(其提供程序代碼以供計(jì)算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或結(jié)合它們一起使用)可訪問的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(或機(jī)器可訪問產(chǎn)品)的形式。為了該描述的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以包含、存儲、傳達(dá)、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或結(jié)合它們一起使用的任何設(shè)備。
[0058]介質(zhì)可以是電子、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或設(shè)備或裝置)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁帶、可移動計(jì)算機(jī)軟盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前示例包括壓縮盤-只讀存儲器(CD-ROM)、壓縮盤-讀 / 寫(CD-R/W)和 DVD。
[0059]適合于存儲和/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將包括直接或通過系統(tǒng)總線間接耦合于存儲器元件的至少一個處理器。這些存儲器元件可以包括在程序代碼的實(shí)際執(zhí)行期間采用的本地存儲器、大容量存儲和高速緩存存儲器，其提供至少一些程序代碼的暫時性存儲以便使在執(zhí)行期間必須從大容量存儲檢索代碼的次數(shù)減少。
[0060]如上文描述的邏輯可以是對于集成電路芯片的設(shè)計(jì)的一部分。該芯片設(shè)計(jì)采用圖形計(jì)算機(jī)編程語言而創(chuàng)建并且存儲在計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)(例如盤、帶、物理硬驅(qū)動器或虛擬硬驅(qū)動器，例如存儲訪問網(wǎng)絡(luò)中)中。如果設(shè)計(jì)師未制造芯片或用于制造芯片的光刻掩模，設(shè)計(jì)師通過物理手段(例如，通過提供存儲設(shè)計(jì)的存儲介質(zhì)的副本)或電子地(例如，通過因特網(wǎng))直接或間接傳送所得設(shè)計(jì)到這樣的實(shí)體。存儲的設(shè)計(jì)然后轉(zhuǎn)換成用于制造的適合格式(例如，⑶SII)。
[0061]所得的集成電路芯片可以由制造商以原始晶圓的形式(B卩，作為具有多個未封裝芯片的單晶圓)、作為裸晶片或采用封裝形式分配。在后面的情況下，芯片安裝在單芯片封裝件(例如，塑料載體，其具有附連到母板或其他更高級載體的引線)上或多芯片封裝件(例如陶瓷載體，其具有表面互連或掩埋互連中的任一個或兩個)中。在任何情況下，芯片然后與其他芯片、分立電路元件和/或其他信號處理裝置集成作為(a)中間產(chǎn)品(例如母板)或(b)最終產(chǎn)品的一部分。
[0062] 本公開預(yù)想用于經(jīng)由短幀與另一個通信裝置通信的方法和設(shè)置，這對于具有該公開的權(quán)益的本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。應(yīng)理解，在詳細(xì)描述和圖中示出并且描述的實(shí)施例的形式僅被看成是示例。規(guī)定下列權(quán)利要求廣泛地解釋為包含公開的示例實(shí)施例的所
有變化。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 由媒體訪問控制子層邏輯產(chǎn)生幀，其包括:指示擴(kuò)展類型幀的類型字段；指示擴(kuò)展幀的類型的子類型字段；和媒體訪問控制首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段，其指示特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀；以及 由物理層邏輯將所述幀與前導(dǎo)碼封裝來創(chuàng)建物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元以傳送。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括由所述天線傳送通過所述前導(dǎo)碼封裝的幀。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括由所述媒體訪問控制子層邏輯將所述幀中的至少一部分存儲在存儲器中。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述幀包括產(chǎn)生在所述幀控制字段后在所述媒體訪問控制首標(biāo)中包括短擴(kuò)展字段的幀。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述幀包括產(chǎn)生在持續(xù)時間字段或管理標(biāo)識符字段中包括短擴(kuò)展字段的幀。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述幀包括產(chǎn)生在所述幀控制字段中包括短擴(kuò)展字段的幀。
7.一種裝置，其 包括: 存儲器； 媒體訪問控制子層邏輯，其與所述存儲器耦合來產(chǎn)生幀，所述幀包括:指示擴(kuò)展類型幀的類型字段；指示擴(kuò)展幀的類型的子類型字段；和所述媒體訪問控制首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段，其指示特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括與所述媒體訪問控制邏輯耦合來傳送所述幀的發(fā)射器。
9.如權(quán)利要求9所述的裝置，其進(jìn)一步包括與所述發(fā)射器耦合來傳送所述幀的天線。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述媒體訪問控制子層邏輯與所述存儲器耦合來存儲所述幀中的至少一部分。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于產(chǎn)生所述幀的邏輯，所述幀在所述幀控制字段后在所述媒體訪問控制首標(biāo)中包括短擴(kuò)展字段。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于產(chǎn)生所述幀的邏輯，所述幀在持續(xù)時間字段中包括短擴(kuò)展字段。
13.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于產(chǎn)生所述幀的邏輯，所述幀在所述幀控制字段中包括短擴(kuò)展字段。
14.一種方法,其包括: 由媒體訪問控制子層邏輯接收幀，所述幀包括:指示擴(kuò)展類型幀的類型字段；指示擴(kuò)展幀的類型的子類型字段；和所述媒體訪問控制首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段，其指示特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀；以及 由所述媒體訪問控制子層邏輯基于所述幀來確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括由所述天線接收通過所述前導(dǎo)碼封裝的幀。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括由所述媒體訪問控制子層邏輯將所述幀中的至少一部分存儲在存儲器中。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其進(jìn)一步包括基于所述子類型字段中的值確定所述擴(kuò)展幀的類型是管理、數(shù)據(jù)或控制類型擴(kuò)展幀。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括基于所述短擴(kuò)展字段中的值來確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中基于所述短擴(kuò)展字段中的值確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀包括從所述持續(xù)時間字段中的值確定所述短擴(kuò)展字段中的值。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中基于所述短擴(kuò)展字段中的值確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀包括從所述幀控制字段確定所述短擴(kuò)展字段中的值。
21.一種裝置，其包括: 存儲器； 媒體訪問控制子層邏輯，其與所述存儲器耦合以用于:接收幀，所述幀包括指示擴(kuò)展類型幀的類型字段；指示擴(kuò)展幀的類型的子類型字段；和所述媒體訪問控制首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段，其指示特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀；以及基于所述幀確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其進(jìn)一步包括與所述媒體訪問控制邏輯耦合來傳送所述幀的發(fā)射器。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其進(jìn)一步包括與所述發(fā)射器耦合來傳送所述幀的天線。
24.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于基于所述子類型字段中的值確定所述擴(kuò)展幀的類型是管理、數(shù)據(jù)或控制類型擴(kuò)展幀的邏輯。
25.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于基于所述短擴(kuò)展字段中的值確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀的邏輯。
26.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于基于所述短擴(kuò)展字段中的值確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀的邏輯，其包括從所述持續(xù)時間字段中的值確定所述短擴(kuò)展字段中的值。
27.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述媒體訪問控制邏輯包括用于基于所述短擴(kuò)展字段中的值確定所述特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀的邏輯，其包括從所述幀控制字段確定所述短擴(kuò)展字段中的值。
28.—種機(jī)器可訪問產(chǎn)品,其包括: 介質(zhì)，其包含用于促使機(jī)器執(zhí)行操作的指令，其中所述操作包括: 由媒體訪問控制子層邏輯產(chǎn)生幀，其包括:指示擴(kuò)展類型幀的類型字段；指示擴(kuò)展幀的類型的子類型字段；和所述媒體訪問控制首標(biāo)中的短擴(kuò)展字段，其指示特定類型的管理、數(shù)據(jù)或控制幀。
29.如權(quán)利要求28所述的機(jī)器可訪問產(chǎn)品，其中產(chǎn)生所述幀包括產(chǎn)生在所述幀控制字段后在所述媒體訪問控制首標(biāo)中包括短擴(kuò)展字段的幀。
30.如權(quán)利要求28所述的機(jī)器可訪問產(chǎn)品，其中產(chǎn)生所述幀包括產(chǎn)生在所述幀控制字段中包括短擴(kuò)展字段的幀。
【文檔編號】H04W52/02GK103907293SQ201180074616
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】齊紅, M.帕克, T.J.肯尼, C.科戴羅 申請人:英特爾公司